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激光隐身涂料技术及发展方向

导读: 隐身技术便是在探测与反探测技术进步中发展起来的一种军用技术,隐身技术是指减小目标的各种可探测特征,使敌方探测设备难以发现或使其探测能力降低的综合性技术。

   随着现代科学的突飞猛进,声、光、电、等技术的迅猛发展,极大地丰富了信息的获取手段,而这些技术也正在改变着世界各国的军事探测和防御体系。隐身技术便是在探测与反探测技术进步中发展起来的一种军用技术,隐身技术是指减小目标的各种可探测特征,使敌方探测设备难以发现或使其探测能力降低的综合性技术。它又被称为隐形技术,是综合流体动力学、材料科学、电子学、光学、声学等学科技术的交叉应用技术,通过改变武器装备等目标的可探测信息特征,使敌方探测系统不易发现或发现距离缩短的综合技术。是传统伪装技术走向高技术化的发展和延伸。隐身技术包括材料隐身技术、特种烟火技术、外形隐身技术、等离子体隐身技术、仿生隐身等。作为提高武器系统生存能力和突防能力的有效手段,它受到世界各主要军事国家的高度重视,从20世纪50年代开始发展以来,随着技术的发展,从简单的伪装到现代反声、光、电、磁等探测的隐身技术。现代隐身技术主要包括反雷达探测、反红外探测、反电子探测、反可见光探测和反声波探测等隐身技术,近年来激光制导武器的快速发展,使得反激光探测技术(即激光隐身技术)也成为了各国竞相研究的对象。本文将重点介绍激光隐身材料特别是激光隐身涂料的研究与应用进展。

     1.激光隐身技术

     激光作为一种主动探测信号有许多优点,它具有亮度高、方向性好、单色性好、相干性好等优点。作为雷达使用时,与普通微波雷达相比,它又具有分辨力高、抗干扰能力强、隐蔽性好、体积小、质量轻等优势。因此,近年来随着激光技术的发展,激光测距机、激光制导武器、激光雷达等已研制成功并装备部队。激光制导导弹或炸弹的投掷精度、应战能力达到了惊人的地步,以致可做到被发现就会被击中,被击中就会被摧毁,严重地威胁地面武器的生存,因此,现代战场上地面武器的激光隐身是必不可少的。激光隐身的原理主要是基于激光测距机的测距方程。由脉冲激光测距机的测距方程可知,对于漫反射大目标,激光测距机的最大测程与目标反射率的二分之一次方成正比;对于漫反射小目标,激光测距机的最大测程与目标反射率的四分之一次方成正比。因此,要实现激光隐身,消弱激光测距机的测距能力缩短其最大测程,必须降低目标对激光的反射率。当前,利用激光隐身除了要对抗各种军用激光测距机以外,最主要的是要对抗激光制导武器,主要是半主动激光制导武器,包括激光半主动制导导弹、激光半主动制导炸弹和激光半主动制导炮弹等,目标实施激光隐身以后可使目标指示器照射到目标上的激光产生弱的回波,不能被弹上的激光接收器所接收,从而不能实现对目标的攻击。除了激光半主动制导武器以外,激光隐身还要对抗的就是激光成像雷达,这时激光隐身的目的将是使目标的激光反射特性与背景一致,但目前还未考虑这种情况。通常使用的激光隐身技术手段主要有两种:隐身外形技术和隐身材料技术。其中隐身外形技术主要是设计和改变目标的几何外形,使目标的激光散射截面尽量减小;隐身材料技术则主要是设计和采用对激光低反射率的材料。而在诸多的隐身材料中,涂料隐身以其施工方便、成本低廉、性能优越等特点而一直是隐身技术的研究重点。

  2.激光隐身涂料

     目前,常用激光探测器的探测频率主要集中在1.06μm和10.6μm两个频段。在此频段激光隐身涂料具有高的摩尔吸收率,其化学稳定性、热稳定性和力学性能等综合性能优良,所以其应用范围很广。然而,值得注意的是,对某种探测、制导手段具有单一隐身作用的材料,也可能对另一探测、制导手段毫无作用,甚至反而具有“显形”作用。激光隐身涂料应用还必须要考虑的一点是和其他隐身技术兼容的问题,如激光隐身涂料与可见光、红外以及雷达波隐身技术的兼容问题,需要通过复合技术将不同波段的吸波剂及低红外发射材料有效耦合在一起,将其做成涂料等,以实现对多种探测手段的复合隐身。

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